基于WRF-CMAQ 的沈陽(yáng)市大氣減排情景模擬與對(duì)策研究

王 帆，秦思達(dá)，趙 帝，祝勝男

（1. 沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110167；2. 遼寧省城市大氣環(huán)境污染防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽(yáng) 110167；3. 遼寧省生態(tài)環(huán)境保護(hù)科技中心，遼寧 沈陽(yáng) 110161）

“十三五”期間，隨著我國(guó)霧霾治理力度的加大及藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的實(shí)施，全國(guó)空氣質(zhì)量總體好轉(zhuǎn)，但仍有部分地區(qū)，空氣質(zhì)量仍未達(dá)到國(guó)家Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，2019 年，全國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)城市僅占46.6%[1]。沈陽(yáng)作為東北老工業(yè)基地的代表，能源消費(fèi)和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)均以煤炭為主[2-3]，近年來(lái)隨著末端治理力度的加大，空氣質(zhì)量已經(jīng)有了大幅改善，但目前依然面臨PM2.5和PM10仍未達(dá)標(biāo)、環(huán)境空氣質(zhì)量改善程度趨緩、污染源末端治理空間有限等問(wèn)題。若單純依靠末端減排手段，很難保證空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)及持續(xù)改善，因此，急需開(kāi)展相關(guān)研究為提出“十四五”期間環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善措施提供支撐。

目前，開(kāi)展空氣質(zhì)量減排情景分析的主要研究方法有AERMOD[4-6]、CALPUFF[7-8]和CMAQ 模型[9-12]等，其中AERMOD 和CALPUFF 模型多用于模擬中小尺度環(huán)境問(wèn)題，常用在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，而CMAQ 為三代空氣質(zhì)量模型，可模擬大尺度多污染物之間復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程，多用于環(huán)境研究與決策。本研究為城市尺度研究，因此選用綜合型區(qū)域尺度CMAQ 模型進(jìn)行模擬，目前，武漢、上海、大連和深圳等地已用CMAQ 模型完成了城市達(dá)標(biāo)規(guī)劃的編制[11,13]對(duì)城市尺度措施實(shí)施后減排效果進(jìn)行了模擬評(píng)估，但在沈陽(yáng)地區(qū)相關(guān)研究鮮見(jiàn)。

本研究搭建了沈陽(yáng)市WRF-CMAQ 空氣質(zhì)量改善評(píng)估模式，以2019 年沈陽(yáng)市大氣污染源排放清單作為污染源輸入數(shù)據(jù)，將以行政區(qū)為單位的二維排放清單處理成空間三維排放清單，同時(shí)結(jié)合氣象因素，基于WRF-CMAQ 模式建立了源質(zhì)響應(yīng)關(guān)系，通過(guò)設(shè)置不同減排情景，開(kāi)展模擬分析，評(píng)估環(huán)境空氣質(zhì)量改善效果，提出沈陽(yáng)市環(huán)境空氣質(zhì)量改善對(duì)策建議，也為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)相似的北方城市環(huán)境空氣質(zhì)量改善措施的提出提供參考。

1 研究方法

1.1 模型選擇

氣象模式選用WRF（Weather Research and Forecasting Model），該模式是由美國(guó)環(huán)境預(yù)測(cè)中心、美國(guó)國(guó)家大氣研究中心以及多個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的中尺度氣象模式[14-15]。空氣質(zhì)量模式選用CMAQ（Community Multiscale Air Quality），該模式是美國(guó)環(huán)境保護(hù)局發(fā)布的第三代化學(xué)質(zhì)量平衡模型。本研究選用的WRF 版本為4.0，CMAQ 版本為5.1.2，化學(xué)機(jī)制選用cb05_ae6_aq。氣象參數(shù)化方案中短波輻射機(jī)制選用New Goddard 機(jī)制，長(zhǎng)波輻射機(jī)制選用RRTM 長(zhǎng)波輻射機(jī)制，土地利用類型選用USGS 全球土地利用類型數(shù)據(jù)，地表機(jī)制選用Pleim-Xiu，邊界層機(jī)制選擇ACM2 PBL，積云機(jī)制選擇Kain-Fritsch，云微物理機(jī)制選擇WSM6。

1.2 模擬范圍

WRF 模擬設(shè)計(jì)3 層網(wǎng)格嵌套，即DOM1、DOM2和DOM3，分辨率分別取27、9 和3 km。DOM1 模擬域網(wǎng)格數(shù)為100×100，第1 層中心點(diǎn)位于(122.005°E, 41.088°N)，DOM2 模擬域網(wǎng)格數(shù)為100×100，起始網(wǎng)格位于第1 層（35，35），DOM3 模擬域網(wǎng)格數(shù)為91×91，起始網(wǎng)格位于第2 層（41，48）。D1 模擬范圍覆蓋中國(guó)東三省全境、京津冀部分地區(qū)，D2 模擬范圍覆蓋遼寧省全境，D3 模擬范圍覆蓋沈陽(yáng)市全境。CMAQ 的模擬區(qū)域網(wǎng)格設(shè)置與WRF 具有相同的分辨率和網(wǎng)格中心點(diǎn)，模擬區(qū)域比WRF 略小，第3 層網(wǎng)格數(shù)為83×83。CCTM模擬域的垂直分層結(jié)構(gòu)與WRF 垂直分層一致，共分為23 層。

1.3 模擬時(shí)間

模擬時(shí)間為2019 年1、4、7 和10 月，分別代表春、夏、秋、冬四季。

1.4 數(shù)據(jù)處理

CMAQ 需要模擬區(qū)域的所有污染源排放，本地源清單為自行核算，包含人為源和天然源2 種形式，人為源分為點(diǎn)源和面源。點(diǎn)源清單按煙囪坐標(biāo)、排放口高度、內(nèi)徑、煙氣量、煙氣溫度和污染物排放量等參數(shù)給出，移動(dòng)源和無(wú)組織排放源等均按面源進(jìn)行處理，給出各污染物總排放量。外圍地區(qū)的源清單從MEIC 清單中獲取。污染源排放清單數(shù)據(jù)通過(guò)Matlab 編譯模塊進(jìn)行時(shí)間、空間和物種分配，制作為CMAQ 模型所需求的格式，氣象場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源于WRF 模擬。

2 大氣環(huán)境問(wèn)題診斷

2.1 環(huán)境空氣質(zhì)量分析

“十三五”期間，沈陽(yáng)市高度重視大氣污染防治工作，在燃煤鍋爐治理、揚(yáng)塵管控、機(jī)動(dòng)車污染防治和秸稈禁燒等方面開(kāi)展了大量工作，空氣環(huán)境質(zhì)量較“十二五”明顯改善，2016 年至2020 年底，沈陽(yáng)市環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善，優(yōu)良天數(shù)（AQI≤100）比例較2015 年提升22 個(gè)百分點(diǎn)（2015 年207 d，占比56.7%；2020 年287 d，占比78.4%）；SO2、NO2、PM10和PM2.5等主要污染物濃度較“十二五”末期均出現(xiàn)大幅降低，降幅分別為72.7%、27%、35.6%和41.7%。

2.2 污染物濃度時(shí)空分布特征

本研究分析了2019 年沈陽(yáng)市主要污染物時(shí)空分布情況，見(jiàn)圖1。

圖1 2019 年沈陽(yáng)市主要污染物時(shí)空分布情況

圖1 可知，沈陽(yáng)市PM2.5、PM10、SO2和NO24 種污染物1 月污染最重，中心城區(qū)PM2.5部分濃度超過(guò)60 μg/m3，PM10高值區(qū)濃度超過(guò)120 μg/m3。這是由于北方地區(qū)進(jìn)入冬季后，用于供暖的燃煤量大幅增加，污染物排放量增大，加之冬季易出現(xiàn)靜穩(wěn)天氣，污染物擴(kuò)散不利，造成北方重工業(yè)城市冬季大氣污染重且明顯高于其他季節(jié)的現(xiàn)象。其他月份中PM2.5、PM10和NO2濃度均呈現(xiàn)10 月＞4 月＞7 月的規(guī)律。O3濃度的分布趨勢(shì)與其他污染物存在較為明顯的差異，7 月O3污染最為嚴(yán)重，最大濃度超過(guò)140 μg/m3，其他月份中O3濃度為4 月＞10 月＞1 月。

沈陽(yáng)污染物濃度時(shí)間分布的特點(diǎn)與全國(guó)各城市主要大氣污染物時(shí)間分布特征大體一致，東三省整體污染分布呈現(xiàn)冬季污染最重，夏季污染最輕的趨勢(shì)[16]；福建省、貴州省空氣質(zhì)量指數(shù)特征分析表明，貴州、福建兩省空氣質(zhì)量最好的月份為每年6～9 月，最差的月份為每年1 月、2 月和12 月[17-18]；長(zhǎng)沙、杭州和西安等地PM2.5、PM10等主要污染物濃度分布均為冬季高、夏季低[19-21]；從全國(guó)范圍來(lái)看，除O3外，PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO 均呈現(xiàn)“夏優(yōu)冬劣”的趨勢(shì)，且北方污染重于南方[22]。出現(xiàn)這種情況的原因主要是由于冬季氣象條件相對(duì)較差，污染物擴(kuò)散能力較弱，而北方冬季需要采暖，燃煤消費(fèi)依賴度較高，且時(shí)間段集中，從而導(dǎo)致冬季北方污染重于南方。

從空間角度分析，沈陽(yáng)市PM2.5、PM10污染呈現(xiàn)“西北低、東南高”的態(tài)勢(shì)；NO2高值區(qū)主要出現(xiàn)在沈陽(yáng)市東南部人口稠密的中心城區(qū)，且四季濃度城區(qū)均高于其他區(qū)域；SO2高值區(qū)主要集中在建成區(qū)內(nèi)；O3濃度分布與其他污染物相反，總體呈現(xiàn)出“西北高、東南低”的態(tài)勢(shì)，郊區(qū)污染物濃度明顯高于中心城區(qū)。這一研究成果與我國(guó)其他城市污染物分布相類似， PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO 濃度高的地區(qū)普遍出現(xiàn)在人口密集區(qū)，O3的分布往往與之相反[17-21]。

2.3 污染物排放特征分析

本研究對(duì)沈陽(yáng)市主要污染物不同行業(yè)排放情況進(jìn)行了網(wǎng)格劃分布，見(jiàn)圖2。

圖2 可知，沈陽(yáng)市SO2排放較大的區(qū)域主要集中在工業(yè)企業(yè)（含供熱）發(fā)達(dá)、能源消耗量大、人口密集的東南地區(qū)；工業(yè)企業(yè)和電力SO2排放較為分散，集中在建成區(qū)內(nèi)；居民源和移動(dòng)源SO2排放分布廣，但排放水平較低。NOx排放較大的局域集中在沈陽(yáng)市東南地區(qū)，這些地區(qū)工業(yè)企業(yè)分布較為密集，能源消耗量大；NOx排放高值主要來(lái)自工業(yè)企業(yè)與電廠，大多分布在建成區(qū)內(nèi)；居民源NOx排放較為分散，但濃度較?。灰苿?dòng)源NOx排放較高區(qū)域?yàn)槌鞘袞|南部人口稠密的地區(qū)。PM2.5和PM10排放特征較為相似，主要集中在東南地區(qū)，主要為工業(yè)源排放；居民源高值出現(xiàn)在人口集中的城市，移動(dòng)源排放呈現(xiàn)一定的帶狀路網(wǎng)分布特征。VOCs 排放主要集中在東南地區(qū)，主要為工業(yè)源排放，電廠排放較少；居民源高值出現(xiàn)在人口集中的城市，建成區(qū)分布較為密集；移動(dòng)源排放分布較為分散。

3 情景模擬分析

3.1 減排情景設(shè)置

近十年，全國(guó)各城市均不同程度采取了大氣污染防治措施實(shí)施，2013 年開(kāi)始，各城市優(yōu)先以末端治理措施為主，主要包括燃煤鍋爐末端治理、散煤的治理、工業(yè)企業(yè)達(dá)標(biāo)排放、防治揚(yáng)塵污染和淘汰黃標(biāo)車等方面治理措施，使環(huán)境空氣質(zhì)量得到了大幅改善[22-24]。到2017 年，環(huán)境空氣質(zhì)量改善幅度放緩，末端治理空間逐漸減小，藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)首次提出從能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)和用地結(jié)構(gòu)等源頭提出治理措施，探索改善環(huán)境空氣質(zhì)量的根本途徑和方法。

本研究以2019 年為基準(zhǔn)年，結(jié)合沈陽(yáng)市“十三五”期間實(shí)施的大氣污染治理措施評(píng)估情況，參考國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要中大氣環(huán)境治理的要求及美麗中國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，借鑒北京、廣州等污染物治理較好的城市經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合沈陽(yáng)市本地污染特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了3 個(gè)情景進(jìn)行模擬研究。情景1：基于沈陽(yáng)市顆粒物主要來(lái)源依然為燃煤源[25-26]，因此，在充分挖掘燃煤污染治理潛力的基礎(chǔ)上，提出燃煤污染治理措施。情景2：在情景1 的基礎(chǔ)上，增加了移動(dòng)源、揚(yáng)塵源和工業(yè)企業(yè)等污染的綜合治理措施。情景3：在情景2 的基礎(chǔ)上加大能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)和用地結(jié)構(gòu)的措施力度，從源頭減少大氣污染。

基于污染源活動(dòng)水平和各源類減排措施的基礎(chǔ)核算，以2019 年污染物排放量為基準(zhǔn)，3 個(gè)情景下大氣污染物減排比例，見(jiàn)表1。

表1 不同減排情景下各類源污染物減排比例%

表1 可知，情景1 中通過(guò)核算燃煤鍋爐拆除并網(wǎng)、超低排放改造和散煤的治理等燃煤治理措施的減排量，得出沈陽(yáng)市燃煤源污染物排放中PM2.5和NOx的減排別可達(dá)41.7%和75.3%；從全市污染減排來(lái)看僅采取燃煤污染治理，PM2.5、PM10和VOCs的減排比例分別為7.3%、6.9%和1.8%，SO2和NOx減排比例可達(dá)30.0%和29.0%，僅采取燃煤污染治理措施情況下PM2.5、PM10和VOCs 的減排比例較小，SO2和NOx減排比例較大。情景2 在情景1 的基礎(chǔ)上，分別加入了淘汰國(guó)Ⅲ及以下?tīng)I(yíng)運(yùn)柴油車、加大揚(yáng)塵源管控力度、VOCS 企業(yè)全過(guò)程管理和嚴(yán)控露天秸稈燃燒等治理措施，使各類源在情景1 的基礎(chǔ)上有大幅降低，其中移動(dòng)源PM2.5減排比例最大（62.4%），揚(yáng)塵源PM10減排比例最大（22.9%），生物質(zhì)燃燒源NOx削減比例最大（68.1%），工藝過(guò)程源VOCs 削減比例為15%；情景2 中PM2.5、PM10和VOCs 減排比例有大幅降低，分別為24.1%、23.7%和22.4%，而SO2和NO2減排比例與情景1相比略有增加，NO2減排比例僅比情景1 增加了2.4%。綜合考慮其他污染治理措施后，與僅采取燃煤污染治理措施相比，PM2.5和PM10減排比例有大幅降低，SO2和NO2減排比例增加幅度較小，可見(jiàn)燃煤污染治理對(duì)SO2和NO2減排影響較大，若想有效降低PM2.5和PM10污染物排放量，需綜合考慮其他治理措施。情景3 中綜合考慮了產(chǎn)業(yè)綠色升級(jí)、優(yōu)化供熱結(jié)構(gòu)、加大清潔能源汽車使用和推進(jìn)“公轉(zhuǎn)鐵”等措施，各項(xiàng)污染物減排比例均有較大幅度的降低，其中PM2.5減排量和SO2減排量超過(guò)40%。

3.2 模型驗(yàn)證

通過(guò)WRF-CMAQ 的模擬研究，利用基準(zhǔn)年P(guān)M2.5、PM10、SO2、NO2和O35 項(xiàng)污染物的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬對(duì)應(yīng)網(wǎng)格的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，以驗(yàn)證CMAQ 模擬結(jié)果的可靠性。模型驗(yàn)證選取的時(shí)間為1 月1～23 日、4 月1～23 日、7 月1～23 日和10 月1～23 日，分別代表四季的變化情況，模擬結(jié)果，見(jiàn)圖3。同時(shí)，研究選擇平均偏差（mean bias，MB）、標(biāo)準(zhǔn)化平均偏差（normalized mean bias，NMB）、標(biāo)準(zhǔn)化平均誤差（normalized mean error，NME）和均方根誤差（root-mean-square error，RMSE）等4 種統(tǒng)計(jì)方法評(píng)估模擬結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)的吻合程度，見(jiàn)表2。

圖3 沈陽(yáng)市大氣污染物模擬值與監(jiān)測(cè)值時(shí)間序列擬合

表2 監(jiān)測(cè)值與模擬結(jié)果統(tǒng)計(jì)指標(biāo)對(duì)比

圖3 和表2 可知，PM2.5、SO2、NO2和O3模擬值與監(jiān)測(cè)值的相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)R2分別在0.563 2～0.719 5 之間，因此，本次模擬結(jié)果較為理想，可以實(shí)際反應(yīng)污染現(xiàn)狀。沈陽(yáng)市PM2.5、PM10、SO2、NO2和O3的平均偏差（MB）分別為18%、-11%、-7%、18%和-23%，說(shuō)明PM2.5與NO2的模擬值略高于監(jiān)測(cè)值，存在高估，其他污染物存在低估的情況，但數(shù)值均在合理區(qū)間內(nèi)。其他各項(xiàng)指標(biāo)NMB、NME 和RMSE 數(shù)值均在較低水平，說(shuō)明誤差較小，模擬數(shù)據(jù)可靠。

3.3 減排情景模擬結(jié)果

針對(duì)3 種減排情景，利用WRF-CMAQ 開(kāi)展了模擬研究，見(jiàn)表3。

表3 不同減排情景顆粒物濃度模擬結(jié)果μg·m-3

表1 和表3 可知，情景1 減排場(chǎng)景下，燃煤源PM2.5、PM10、SO2和NOx4 項(xiàng)污染物減排比例均超過(guò)40%，其中NOx減排75.3%，由該情景顆粒物模擬濃度可知，1 月各項(xiàng)污染物濃度下降幅度最大，PM2.5和PM10分別下降了4.7 μg/m3和3.8 μg/m3，其他3 個(gè)季節(jié)改善幅度不明顯。這是由于沈陽(yáng)市屬于北方地區(qū)，燃煤污染主要發(fā)生在冬季，每年冬季11 月至次年3 月為采暖期，采暖主要以燃煤為主，燃煤污染的治理降低了燃煤源PM2.5一次排放濃度以及SO2、NOx等污染的二次轉(zhuǎn)化，使冬季PM2.5濃度降低較為明顯。從年均值來(lái)看，情景1 中PM2.5濃度降低2.3 μg/m3，PM10濃度降低3.2 μg/m3，其中7 月下降幅度最小，分別下降了1.1和0.8 μg/m3。

情景2 減排場(chǎng)景下，1 月、4 月、7 月和10 月PM2.5和PM10濃度下降較為明顯，其中4 月和10 月PM10的濃度分別下降了16.2 和14.4 μg/m3，下降濃度均超過(guò)情景1 的10 倍，這主要與揚(yáng)塵源的治理有關(guān)，揚(yáng)塵的污染主要為春秋季，情景2 中揚(yáng)塵源的治理可降低該源類22.9% PM10的一次排放，此外，移動(dòng)源和工業(yè)企業(yè)的治理也增加了改善效果。7 月PM2.5和PM10的濃度均為全年最低，較基準(zhǔn)年分別下降了4.7 和6.6 μg/m3，大于情景1，主要與移動(dòng)源和工業(yè)企業(yè)的治理有關(guān)，情景2 中移動(dòng)源PM2.5、PM10和VOCs 減排比例均超過(guò)40%，工藝過(guò)程源VOCs 減排量為15%。1 月PM2.5和PM10分別下降了15.2 和21.8 μg/m3，與情景1 相比，除燃煤污染的治理外，秸稈禁燒、移動(dòng)源污染防治和工業(yè)企業(yè)治理等措施的實(shí)施均加大了污染物濃度的降低，其中秸稈禁燒可降低該源類60.4%的PM2.5排放量。情景2 各項(xiàng)措施的綜合實(shí)施，對(duì)全年全市PM2.5和PM10濃度均有顯著改善，模擬濃度分別達(dá)到35.7 和64.3 μg/m3，其中PM10可達(dá)到國(guó)家Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

情景3 在情景2 的基礎(chǔ)上，加大了結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推動(dòng)供熱結(jié)構(gòu)升級(jí)，在排放量不變的情況下將燃煤源向環(huán)境容量大的外環(huán)遷移；轉(zhuǎn)變運(yùn)輸方式，提高清潔能源車輛的使用比例，移動(dòng)源PM2.5一次排放量減少72%；通過(guò)智能管控手段的提升，揚(yáng)塵源得到有效控制，PM10減排比例提高至45.8%。該情景模擬結(jié)果顯示，1、4、7 和10 月PM2.5和PM10濃度比情景2 下降幅度均有所增大，其中各季節(jié)PM2.5濃度改善幅度均超過(guò)20%，全市PM2.5和PM10濃度可下降到33.2 和58.8 μg/m3，PM2.5濃度可達(dá)到國(guó)家Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)果表明，僅采取燃煤污染治理措施對(duì)顆粒物冬季濃度下降效果較為明顯，但對(duì)其他3 個(gè)季節(jié)改善效果并不顯著；綜合移動(dòng)源、揚(yáng)塵源和工業(yè)企業(yè)等污染的綜合治理措施后，全市顆粒物濃度降低幅度較大，改善效果明顯，PM10可達(dá)到國(guó)家Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，PM2.5距離達(dá)標(biāo)僅差0.7 μg/m3；從產(chǎn)業(yè)、能源、運(yùn)輸和用地四大結(jié)構(gòu)入手，在減排的基礎(chǔ)上加大結(jié)構(gòu)調(diào)整性調(diào)整力度，可實(shí)現(xiàn)PM2.5達(dá)到國(guó)家Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，全市環(huán)境空氣質(zhì)量有根本性改善。

4 對(duì)策建議

根據(jù)上述研究結(jié)果，“十四五”期間沈陽(yáng)市大氣污染防治工作應(yīng)“標(biāo)本兼治”，一方面，進(jìn)一步強(qiáng)化重點(diǎn)污染源治理，加大污染物減排力度，在“十三五”治理基礎(chǔ)上，提高燃煤鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)，加大治理散煤力度，重點(diǎn)治理柴油車和非道路移動(dòng)機(jī)械，企業(yè)VOCs 全過(guò)程管控。另一方面，從產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)和用地結(jié)構(gòu)提出轉(zhuǎn)變方式，探索源頭改善環(huán)境空氣質(zhì)量的方法，從根本解決環(huán)境空氣質(zhì)量的污染，為美麗沈陽(yáng)、美麗中國(guó)的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。環(huán)境空氣質(zhì)量改善提出如下對(duì)策建議。

（1）強(qiáng)化重點(diǎn)污染源治理，加大污染物減排力度；深度治理燃煤污染，建議全市主城區(qū)實(shí)現(xiàn)在用燃煤鍋爐全部超低排放，建成區(qū)內(nèi)散煤全部取締；加強(qiáng)移動(dòng)源污染防治，限制國(guó)Ⅲ及以下柴油車四環(huán)內(nèi)行駛，淘汰國(guó)Ⅲ及以下?tīng)I(yíng)運(yùn)柴油車，嚴(yán)控非道路移動(dòng)機(jī)械超標(biāo)排放，加大新能源車的利用率。對(duì)高能耗企業(yè)進(jìn)行“一行一策”管理，企業(yè)VOCs 全過(guò)程管控能力增強(qiáng)，治理效率大幅提升，全部達(dá)到無(wú)組織排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展；推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，培育新能源、節(jié)能環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，加大產(chǎn)業(yè)集群和園區(qū)升級(jí)改造力度，優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，推進(jìn)重污染行業(yè)產(chǎn)能向環(huán)境容量大、市場(chǎng)需求旺盛、市場(chǎng)保障條件好的地區(qū)轉(zhuǎn)移。

（3）優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)建綠色能源體系；實(shí)施煤炭總量控制，進(jìn)一步降低電力行業(yè)單位千瓦時(shí)煤炭消耗量、供暖行業(yè)單位面積煤炭消耗量，同時(shí)，降低工業(yè)企業(yè)單位產(chǎn)品煤耗。加快供熱結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)，加大熱電聯(lián)產(chǎn)供熱占比，實(shí)現(xiàn)以熱電聯(lián)產(chǎn)為主，調(diào)峰熱源為輔的供熱結(jié)構(gòu)，將電廠及熱源廠逐步向環(huán)境容量大的城市外環(huán)遷移。推廣清潔能源的使用，推動(dòng)天然氣、光伏等能源的利用。

（4）優(yōu)化運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，加快發(fā)展綠色交通；推進(jìn)大宗生產(chǎn)生活物資“公轉(zhuǎn)鐵”，通過(guò)轉(zhuǎn)變運(yùn)輸方式、車油聯(lián)合管控等措施優(yōu)化運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，打造綠色交通體系。推廣新能源汽車，推動(dòng)新能源汽車在城市公交、出租汽車、分時(shí)租賃等領(lǐng)域形成規(guī)?；瘧?yīng)用，逐步提高新能源汽車占公共交通、出租車比例。優(yōu)先發(fā)展公共交通，引導(dǎo)公眾使用公共交通，建立綠色出行習(xí)慣。

（5）加大土地利用管控，優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)；利用智能手段保證揚(yáng)塵管控措施的有效落實(shí)，揚(yáng)塵排放得到有效控制，全面取締秸稈露天焚燒，減少農(nóng)業(yè)面源污染，氨排放減緩，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與耕地保護(hù)雙贏。

5 結(jié)論

（1）沈陽(yáng)市環(huán)境空氣質(zhì)量改善壓力較大，暫未達(dá)到國(guó)家Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，PM2.5、PM10、SO2和NO24 種污染物冬季污染最重，其他季節(jié)中PM2.5、PM10和NO2濃度均呈現(xiàn)秋季＞春季＞夏季的規(guī)律，O3污染夏季最為嚴(yán)重。PM2.5、PM10和NO2污染呈現(xiàn)城市東南部較重，O3濃度分布郊區(qū)污染物濃度明顯高于中心城區(qū)。

（2）沈陽(yáng)市SO2、NOx、PM2.5、PM10和VOCs排放較大的區(qū)域主要集中在工業(yè)發(fā)達(dá)、能源消耗量大、人口密集的沈陽(yáng)東南地區(qū)。

（3）結(jié)合沈陽(yáng)市污染實(shí)際情況，設(shè)置了3 個(gè)減排情景，情景1，PM2.5、PM10和VOCs 的一次排放減排比例較小，對(duì)SO2和NO2排放量減排比例較大，情景2 和情景3，PM2.5和PM10一次排放減排比例有大幅降低，均超過(guò)20%。燃煤污染治理對(duì)SO2和NO2排放量有顯著影響。

（4）僅采取燃煤污染治理措施對(duì)沈陽(yáng)市環(huán)境空氣質(zhì)量的改善效果并不顯著，PM2.5年均模擬濃度僅降低2.3 μg/m3，綜合移動(dòng)源、揚(yáng)塵源、工業(yè)企業(yè)等污染的綜合治理措施可實(shí)現(xiàn)PM10達(dá)標(biāo)，PM2.5濃度下降至35.7 μg/m3；在減排的基礎(chǔ)上加大結(jié)構(gòu)調(diào)整性調(diào)整力度，PM2.5模擬濃度可降至33.2 μg/m3，達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（5）沈陽(yáng)市環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善需要末端減排和源頭調(diào)整共同發(fā)力，加大污染物減排力度，優(yōu)化能源、產(chǎn)業(yè)、運(yùn)輸和用地4 大結(jié)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量根本性改善。